[發明專利]一種可快速生物降解的玻璃纖維棉及其制備方法

在審

• 申請號: 201410483919.0
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104261685A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 郭茂;秦大江;商月紅
• 申請（專利權）人: 宣漢正原微玻纖有限公司
• 主分類號: C03C13/00
• 分類號: C03C13/00;C03B37/022
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明屬于礦物纖維領域，涉及一種玻璃纖維棉，特別涉及一種可以快速生物降解的玻璃纖維棉。

背景技術

玻璃纖維棉是一種性能優異的無機非金屬材料，具有質輕、絕緣性好、耐熱性強、抗腐蝕性好，機械強度高等特點。

玻璃纖維棉優異的性能使得玻璃纖維棉的制造量越來越大，據統計，我國2011年的玻璃纖維棉的產量為372萬噸，2012年的玻璃纖維棉的產量為414萬噸，2013年的玻璃纖維棉的產量為464萬噸，每年的增長率為11-12％，未來玻璃纖維棉的產量會越來越高。但是，隨著玻璃纖維棉產量的逐漸增加，快速無污染處理廢舊的玻璃纖維棉成為亟待解決的問題；目前絕大多數玻璃纖維棉及其制品雖然可以采用填埋的方式自然降解，但是降解的速度卻非常慢，有的需要經歷數百年甚至需要數百千年。

因此，有必要開發一種可以快速降解且對環境友好的新型玻璃纖維棉。

我公司經過對玻璃纖維棉的性能和工藝的研究，利用生物酸對活性金屬氧化物的中和效果，破壞玻璃纖維棉的結構，達到快速降解的目的。降解時間只需要幾年至幾十年。既不會污染壞境，而且對人體沒有任何傷害，同時，對能源的可持續性發展意義重大。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種可以快速生物降解的新型玻璃纖維棉及其制備方法。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種可快速生物降解的玻璃纖維棉，其特征在于：所述玻璃纖維棉按質量計由以下組成：SiO₂：64-67份；Al₂O₃：1-2份；CaO：3-6份；MgO：1-4份；K₂O：0.1-2份；Na₂O：15-19份；B₂O₃：4-7份。

作為本發明可快速生物降解的玻璃纖維棉的優選，該玻璃纖維棉由硼砂、白砂、鉀長石粉、鈉長石粉、白云石、純堿、方解石經過熔化、火焰噴吹、急速冷卻制得；按質量計，硼砂4-7份、白砂43-46份、鉀長石粉5-9份、鈉長石粉3-7份、白云石11-13份、純堿20-24份、方解石1-3份。

作為本發明可快速生物降解的玻璃纖維棉的進一步優選，所述玻璃纖維棉按質量計由以下組成：SiO₂：64-67份；Al₂O₃：1-1.5份；CaO：3-4份；MgO：1-2份；K₂O：0.5-2份；Na₂O：16-19份；B₂O₃：4-7份。

本發明制備如所述可快速生物降解的玻璃纖維棉的方法，包括以下步驟：

1)選取原材料：按照所述比例稱取硼砂、白砂、鉀長石粉、鈉長石粉、白云石、純堿和方解石；

2)熔化：將步驟1)所取原材料在玻璃窯爐內混合熔化為玻璃液，該玻璃液經玻璃窯爐的漏板流出得玻璃絲；

3)火焰噴吹：用火焰噴吹步驟2)所得玻璃絲得到液態玻璃纖維棉；

4)冷卻：使用0-20℃的低溫氣體噴吹步驟3)所得液態玻璃纖維棉，使其急速冷卻得到成品。

作為本發明制備快速生物降解的玻璃纖維棉的方法的優選，步驟3)噴吹時火焰溫度為1100-1300℃。

作為本發明制備快速生物降解的玻璃纖維棉的方法的優選，步驟3)火焰噴吹時火口的寬度為6-9mm，壓縮氣體壓力為0.05-0.07Mpa。

作為本發明制備快速生物降解的玻璃纖維棉的方法的優選，步驟2)所述漏板上分布有直徑為0.7-0.8mm的小孔，玻璃液經小孔流出。

作為本發明制備快速生物降解的玻璃纖維棉的方法的優選，步驟4)所述低溫氣體噴吹速度為8-10m/s。

本發明的有益效果在于：

首先，本發明對玻璃纖維棉的成份進行了優化：大幅增大活性一價金屬鉀、鈉氧化物的含量，降低二價金屬鈣、鎂氧化物的含量，極大程度減少三價金屬鋁氧化物的含量，由于一價金屬鉀、鈉氧化物活性高，有利于降解且對人體危害極低，三價金屬鋁氧化物活性低，不易降解且對人體有害，成份優化后的玻璃纖維棉生物可降解性大幅提高，且對環境和人體的危害降低。